新疆部分地区牛羊源沙门菌全基因组测序分析及其相关致病性的研究

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沙门菌是自然界中常见的食源性病原菌,食用被其污染的动物源性食品可引起严重的疾病。沙门菌血清型众多且大多具有致病性,携带不同肠毒素、毒力因子,可致使机体出现危害程度不同的病发症。目前沙门菌的耐药性已经制约了许多抗菌药物的使用效果,尤其是多重耐药沙门菌的出现,极大地增加了沙门菌的防治难度。全基因组测序技术的快速发展,随着测序成本的降低以及生物信息分析技术的提高,为沙门菌耐药性、致病性的研究提供了便利。因此,本研究对新疆牛羊产业链中分离鉴定的沙门菌进行了全基因组测序分析,并选取代表菌株感染昆明小鼠进行致病性研究。具体研究如下:(1)选取100株新疆地区牛羊源沙门菌进行全基因组测序分析,结果显示,100株沙门菌有6种血清型(阿贡纳沙门菌、赛罗沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、印第安纳沙门菌、姆班达卡沙门菌),6种MLST分型(ST13、ST367、ST34、ST11、ST17、ST413)和4种O抗原分型(O:4(B)、O:18(K)、O:9(D1)、O:7(C1));通过毒力因子数据库预测发现了100株沙门菌含有112个毒力基因种类;通过耐药基因数据库预测分析100株沙门菌包含的耐药基因有9类37种耐药基因,且都携带耐氨基糖苷类的aac(6’)-Iaa基因;通过质粒数据库预测发现100株沙门菌包含18种质粒,其中Col(MGD2)_1(29%)为优势质粒。(2)通过琼脂稀释法对100株沙门菌进行10类14种抗菌药的耐药性调查,结果由高到低依次是:头孢噻呋(69%)、磺胺二甲嘧啶(68%)、四环素(63%)、多粘菌素E(62%)、头孢曲松(54%)、头孢西丁(53%)、卡那霉素(50%)、恩诺沙星(49%)、氨苄西林(49%)、阿莫西林克拉维酸钾(48%)、阿奇霉素(33%)、氯霉素(33%)和环丙沙星(15%),100株沙门菌中有96%的菌株具有多重耐药性。(3)六种血清型沙门菌通过灌胃感染昆明小鼠,检测小鼠的存活率、体重变化、脏器中定殖细菌载量以及血清中IL-2、IL-4、TNF-α、INF-γ细胞因子浓度变化等结果分析其致病性,发现阿贡纳沙门菌对昆明小鼠的致死率为50%,印第安纳沙门菌则为0%;六种沙门菌在肠系膜淋巴结、肝脏、脾脏和盲肠中定殖量最多的沙门菌血清型分别是阿贡纳沙门菌、赛罗沙门菌、肠炎沙门菌和阿贡纳沙门菌;六种血清型沙门菌灌胃感染昆明小鼠1 d后均能引起IL-2、IL-4、TNF-α、INF-γ浓度极其显著的变化(P<0.0001),阿贡纳沙门菌和赛罗沙门菌在灌胃感染1 d、4 d和7 d后对四种细胞因子浓度的影响均高于其他四种血清型。综上所述,本研究通过全基因组测序结合耐药性调查了解新疆部分地区牛羊产业链中沙门菌的血清型和多位点序列分型、耐药基因、毒力基因、质粒、耐药性情况,为新疆产业链沙门菌全基因组学检测平台提供数据支持,比较六种血清型沙门菌对昆明小鼠的致病性,为沙门菌不同血清型的致病性提供科学依据。
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